JPH03172180A - α―アセトラクテート デカルボキシラーゼ酵素およびその製造方法 - Google Patents

α―アセトラクテート デカルボキシラーゼ酵素およびその製造方法

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JPH03172180A
JPH03172180A JP2234616A JP23461690A JPH03172180A JP H03172180 A JPH03172180 A JP H03172180A JP 2234616 A JP2234616 A JP 2234616A JP 23461690 A JP23461690 A JP 23461690A JP H03172180 A JPH03172180 A JP H03172180A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野 本発明は、新規なα−アセトラクテート デ力ルポキシ
ラーゼおよびその製造方法に関する。
(2)従来技術 アルコールtt飲料、例えばビールもしくはぶどう酒の
発酊中、しばしば少量のジアセチルが生威する。ジアセ
チルの生成は最も不利である。と言うのは、その臭いが
強くしかも不快なものであり更にビールの場合には、0
.lO〜0.l5■/lのジアセチルの少里においても
ビールの香りと味に好ましくない影響を与えるからであ
る。ビール中のジアセチルは、直接ジアセチルを生成す
るペデイオコソカス(Pediococcus)菌株の
感染によって一部引き起こされ(E.Geiger、ジ
アセチル イン ビア(旧acctyl in Bie
r), Brauwelt 46. 1680〜169
2. 1980)更に以下の事実によっても一部引き起
こされる。すなわち、ピルへート(pyruvatc)
からのビール酵母はα−アセトラクテートを形威しこれ
は酵素依存反応ではなく、温度依存反応によりジアセチ
ルに変換される。ビールの熟或中、ジアセチルは醇母細
胞中の還元酵素によりアセトインに変換される。アセト
インは、味と風味に関しジアセチルよりもより高い濃度
でビールにおいて許容できる. ビール中のジアセチル量を減少する他の可能性は、アセ
トラクターゼ デカルボキシラーゼによりα−アセトラ
クターテをアセトインに直接変換することにある(EP
特許出願第46066号参照)。
アセトラクテート デカルボキシラーゼは、ビールの主
発I1iタ中又は熟成過程中に添加される。
細胞内醇素は、微生物クレブシエラ ニューモニア(K
lebsiclla即送儲埠圓)から回収される(Ju
ni E., B.旧ol.chem.195+ 71
5−726(1952))。
クレブシヱラ ニューモニア(村地ゴ辛は孕肌弘壓城櫨
)としては、病原微生物が存するが、しかしこれは工業
的利用し゛ζは十分通しない。更に、該微生物により生
産されたアセトラクテート デ力ルポキシラーゼは、そ
の企図されている使用条性中、ビールの場合約pH4.
3でありかつ約lO゜Cである条件下では安定性が悪い
。
(3)発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上記条件のもとでより良好な安定性を
有し更に改善された収率で非病原微住物から回収できる
新規なアセトラクテート デカルポキシラーゼ酵素を提
イハすることにある。
(4)問題点を解決する手段および作用本発明は以下の
驚くべき知見に基づく.すなわら、かかる性質を有する
新規なアセトラクテートデカルボキシラーゼがバシラス
 プレビスる微生物により高収率で得られるという事実
である. 第一の面によれば、本発明はバシラス ブレビ菌株AT
CC12759, ATCC12713,八TCC11
946, ATCC27326.NRRL B−375
1,NCTC2120,NCTC8721,NC4B6
816.NCIB8537および、NCIB11868
の適当な栄養培地中で培養することによって得られるα
−アセトラクテート デカルポキシラーゼ酵素を提供す
る。
α−アセトラクテート デカルポキシラーセ酵素製品は
、固体又は液状形でありかつ一般に固体形でタンパクl
mg当たりO. l〜IONU (以下に定義される)
の範囲内にある活性度を有する.本発明の別の面によれ
ば、α−アセトラクテート デカルポキシラーゼ酵素の
製造方法が提イ』(され、この方法は、炭素および窒素
源を含f『する適当な栄養給地中で、バシラス ブレビ
ス(jlacillusbrevis)およびバシラス
 リケニ フオルミス(Bacillus Iiche
niforsis)からなる群から選ばれるα−アセト
ラクテート デカルボキシラーゼ生産バシラス(Bac
illus)菌株を培養し、しかる後培地中、細胞から
α−アセトラクテート デカルボキシラーゼ酵素を回収
することを含んでなる.本発明の好ましい態様において
、バシラス ブレビス(Bacillus brevi
s)菌株がATCCI 1031であるか、又はα−ア
セトラクテート デカルボキシラーゼ醇素を生産するそ
れらの突然変異体もしくは変異体で興る。
好ましいバシラ.ス リケニフオルミス菌株は、ATC
C12759,^TCC12713, ATCC119
46,^TCC27326,NRRL B−3751,
 NCTC2120, NCTC8721, NCIB
6816.NCIB8537、およびNCIBl186
Fl並びにα−アセトラクテート デカルポキシラーゼ
酵素を生産するそれらの突然変異体および変異体である
。
バシラス リケニフォルミス(Bacillus1ic
hcniformis)菌株を、本発明のα−アセトア
セテート デカルボキシラーゼ酵素の製造用に用いる場
合、栄養培地は遊離アミノ酸含量がα−アセ1・ラクテ
ート デカルポキシラーゼ生成を抑制しないような窒素
源を好ましくは含んでなるべきであり、好ましくは無機
窒素源を含むべきである.バシラス プレビスが酵素源
である場合、有機窒素源が使用できる。
本発明のα−アセトラクテート デカルボキシラーゼ酵
素を生産する微生物は、α〜アセトラクテートを次いで
検出されるアセトインに変換できるそれらの能力によっ
て選択される。
以下の手順に従い300以上のバシラス(Flaci 
t Ius )菌株を試験した: 菌株を、次のBCM−i質上振とうフラスコ内で30’
Cおよび37゜Cで24時間培養する。
K21{PO4          1 gNatlz
POa, 21l2o      1 g(Nil4)
 zsOa       2. 5 gNaCl   
       O.25gMRSO4,71120  
    0. 2 gFeCI!.3, 61Lz0 
    0.04gF1nSO<. Hz0     
 0.25■グルコース      lOg 酵母エキス      3g 水を加えて     I000gとする培養後、細胞を
遠心分離により集め、0.03Mの燐酸塩/クエン酸塩
緩衝液(pll6.0)中で洗浄し次いで00(450
)〜4oまで同緩衝液中で再懸濁させる。次いで2dの
アリコートを超音波処理に委ねるか又は1■当たり1■
のりゾチームを用い37℃で30分処理し次いで遠心分
離する。
上澄み液のα−アセトラクテート デヵルボキシラーゼ
活性を、節「α−アセトラクテート デカルポキシラー
ゼ活性の決定」中で説明される千類に従って決定した。
スクリーニング手段の結果、試験した約300の微生物
の内わずか二三神の微生物が検出可能量のα−アセトラ
クテート デカルボキシラーゼを生産することが判った
。これらの微生物を、上記手順に従って決定したN素活
性と共に次の第1表に掲げる. 筆−1一表 B,ブレビス B.コアギュランス B.バミラス B.パミラス B.パミラス B.サブチリス B.サブチリス B.リケニフォルミス b.リケニフォルミス B.リケニフォルミス B.リケニフォルミス B.リケニフォルミス B.リケニフォルごス B,リケニフォルミス B.リケニフォルミス B.リケニフォルミス B.リケニフォルミス A 303 A345 A185 A328 A329 A518 C601 A446 C 600 A88 A105 A106 A200 A203 A244 A248 AI240 0.13 0.00? 0.008 0.011 0.004 0.005 0.06 0.11 0. 19 0.15 0. 13 0,15 0. 15 0.25 0.11 0,14 0.13 菌株c 6ooおよびC601は、1983年5月27
日にナシジナル コレツクション オブ インダストリ
アル ハクテリア、トリーリサーチステーション(アハ
ディーン、スコッ]・ランド)に本出願人により宵北さ
れ、それぞれ寄託番号NCIBIl868およびNCI
旧1869を11¥た。
残りの菌株は、次のリストから明らかな如く昇ったカル
ヂ叶・−コレソクションから人取した;NOVO番号 A303 A345 A185 A328 寄託番号 ATCC 11031 NRS   83 ATCC   71 ATCC  4520 (B.メサンテリカスvar.
 f Iav斤7一 A329     八TCC   7065A518 
     1八M    1109(B lj二一J二
−21−)A  88    ATCC  12759
A105    ATCC  12713=NRRL 
B−toolA106    ^TCC  11946
A200    NCIR  6816A203   
 NCIB  8537A244    NCTC  
2120A248    NCTC  8721A12
40    ATCC 27326先行技術(Juni
 E.,同上)は以下の内容を示唆している。すなわち
、バシラス サブチリスそのような抽出物を使用するこ
となく、α−アセトラクテ−1を脱力ルボキシル化しア
セトインを形成し得る。本発明者は69種の異ったバシ
ラスサブチリス(Racillus subtilis
)菌株を試験した。
これらの内、わずか5種のみがα−アセトラクテート 
デカルポキシラーゼ活性を示し、更にこれらの5菌株は
醇素生産が劣る。バシラス コアギュランス( B a
 c i I I u s g虫蓮巨叶)およびバシラ
スバミラス(Bacillus停q1リ)菌株は又、工
業的適用に対しfil素生産が非常に劣っていることが
判明した。
試験したハシラス リケニフォルミス(Bacillu
s1icheniformis)菌株の内、検出できる
量のαーアセトラクテート デカルポキシラーゼを生産
せず、2l神の菌株は低レヘル量で酵素を生産し更にl
口IIの菌株(これらの内10種は本発明中に掲げられ
ている)は高レベル量で酵素を生産する.縦列交差免疫
電気泳動法により、以下の事実が見出された。すなわち
、18げた全バシラス リケニフォルミス(Bacil
lus IicheniforIlis)菌株は、バシ
ラス リケニフォルミス(Bacillus lich
eniformis)菌株C600によって生産される
酵素と免疫化学的に同一であるα−アセトラクテート 
デカルポキシラーゼ酵素を生産する。
バシラス ブレビス(Bacillus brevis
)菌株は、振とうフラスコ中三種の異った培地で増殖せ
した。
わずか一種の菌株、A 303 (ATCC11031
)のみが、全ての三種の培地上でα−アセトラクテート
 デカルポキシラーゼ活性を示した。残りの11種の菌
株は、使用した三種の培地のいずれにおいても検知でき
る量のα−アセトラクテート デカルポキシラーゼ活性
を示さなかった。バシラス ブレビス(Bacillu
s brevis) A303によって生産したαアセ
トラクテート デカルポキシラーゼ酵素は、免疫化学的
性質に関し、バシラス リケニフォルミス(Bacil
lus Iicheniformis)菌株C600に
よって生産される酵素と同一でないことが判明した。
しかし、異ったバシラス リケニフォルミス(Baci
llus Iicheniformis)菌株からのα
−アセトラクテート デ力ルポキシラーゼ酵素が免疫化
学的同一性を示すという事実により本発明者は以下の内
容を!り1待ずる。ずなわち、本発明者によって試験さ
れた閑株以外の他のα−アセトラクテ−1・ デカルボ
ートシラーゼ生産バシラス ブレビス(Ilacill
us brevis)菌株は、バシラス プレビス(I
lacillus brcvis) A303と実質的
に同し酵素を生産する。「免疫化学的同一性Jに関し、
N.}I.アケノレセン(Axelsen)等による「
八Manual of11uanLiLative I
vwunoelecLrophoresis J  (
オスロ+973)第10醸を参照されたい。
本発明の丈施に対し、バシラス ブレビス(口,]ci
llus brevis)が、ハシラス リケニフォル
ミス(l+.u:illus licheniform
is)に比較して好ましい。と.;゛うのは、バシラス
 ブレビス(Bac i l l usbrcvis)
山来のα−アセトラクテート デカルボキシラーゼが、
好ましくない副活性、特に全ての4.K験されたバシラ
ス リケニフォルミス(Ba(illus1ichen
iformis)により得られたフエルラ酸(ferr
ulicacid)デカルボキシラーゼ活性を伴うこと
なく生産されるからである。フエルラ酸デカルボキシラ
一ゼは、発酵中のビール内に存在するフエルラ酸を脱炭
酸し、非常に非風味の化合物4−ビニルグアヤコールと
なる。従って、フェルラ酸デカルポキシラーゼは、回収
過程中バシラス リケニフォルごス(Bacillus
 Iicheniformis)からの培養プロスから
除去されねばならない。
更に、バシラス プレビスは、バシラス リケニフォル
ミスと比較して好ましい。何故なら、バシラス プレビ
スは、ビール中の2.3−ペンタンジオンの通常の前駆
物質を3−ヒドロキシ−2ペンタノンに変換し、従って
非風味のペンタンジオンの量を許容できる低レベルまで
減少できる。
ハシラス リケニフォルミス(Bacillus Ii
chenifors+is)菌株はこれらの酵素を生産
しない. 最後に、バシラス ブレビス(Bacillus br
evis)菌株は、バシラス リケニフォルくス([1
a(illus1icheniforIlis)に比較
して自て分解活性が少ないので精製手順中における全収
率が良好である。
α−アセトラクテート デカルポキシラーゼ活性の決定 1  / ホ(NOVO)単位(Ntl)は、20゜C
でかツpl+6,Q(ハシラス リケニフォルミス(B
acillus1ichIjniformis) 酎素
に対し0.03モルのシトレー1・/ホスフェート緩衝
液)並びにハシラス ブレビス(口acillus b
revis)酵素に対し0.05MのMES(2(N−
モルホリノ)一エタンスルホン酸)、0.5mMのMg
Cff.および0.86MのNaC lの緩衝システム
)で、酊素含有試験サンプルを次のアッセイにおけるα
−アセトラクテート)S質と共にインキユヘートするこ
とにより、毎分1μlIIol を生産ずる酵素の用と
定義される。
友−プし α−アセトラクテート基質を、使用直前に、αアセトキ
シーα−メチルー酢酸エチルエステルを加水分解するこ
とにより調製した。
30ttlのジエステル(0. 165smol)、2
40ulの水および330dのI M Na011を混
合し次いで15分間氷上で保存した。次いで5. 4 
dの水を添加し更に得られた氷解物を試験に対し用いた
。
111辷仁よ 緩衝液および約0.006〜0.3NUの酵素活性を有
する試験サンプルを混合し次いで20゜Cで二、三分保
持した(最終量10.0d)。LがOにおいて、400
#の水解物を添加し次いでl一の数サンプルを、tが3
.6,9.20および50分において取り出した。サン
プルを氷上にt2置し次いで200p/のI M Na
OHを添加することにより酵素反応を停止した。
得られたアセトインの量を、W.W.ウェスターフエノ
レド(Westerfeld) (八Colorime
tric Determinationof  Blo
od  AceLoin,  J.Biol.Chem
.161,  495−502+1945)に従がい、
0. 5%クレアチン0. 2 malおよび2, 5
 N Na01I(新たに調製)に溶解した5%α−ナ
フトール0. 2 7を、上記サンプル1. 21i!
に添加することにより測定した。60分後、反応時間E
 (524)を測定した。
ブランクとして、細胞抽出物の代わりに緩衝液を有する
サンプルを用いた. 標準曲線を、アセトイン0,0.5.2および4pg 
/ mlを用いてプロットする。
α−アセトラクテート デ力ルポキシラーゼ酵素製品の
製決 本発明のα−アセトラクテート デ力ルポキシラーゼ酎
素を生産し得るバシラス菌株を、適当な発fl)i給地
中、奸気的条件のもとてその培養前約30に適5な固体
栄養培地上で通常増殖する。発酵培地は、炭素の同化?
jQ(例えばデ;トストロース)および窄素源として例
えば硫酸アンモニアを含んで,<(るλ(礎塩組成物を
含有ずる。バシラス リゲニフォル砧ス(B.Icil
lus Iichenifor+wis)システム中、
,f6収率を得るためには、以下の内容が必要である。
ずなわら、発酵培地が、α−アセトラクテ−1・  デ
カルポキシラーゼ生産を抑制できる過剰のiM/ifア
ミノ酸を含Yfシないことである。バシラス ブレビス
(Bacillus brevis)システムにおいて
、これは該当しない。発酵は約30゜Cでかつ約pl+
7で行なわれ、これは白動的手段によりほぼ一定に保た
れる。通気および攪拌が正の酸素圧を得るためjA整さ
れる。
発酵後、細胞を遠心分離により集め次いで適当な緩衝液
で洗浄した。細胞を超音波処理、フレンチプレス処理、
リゾチーム処理、マントン(Man ton)一ガウリ
ン(Gaulin)一処理又はこれらの組合わせにより
破壊する。
遠心分離後、粗抽出物を得、これは以下の節で説明する
桔製工程に委ねられる。
α−アセトラクテート デ力ルポキシラーゼ酵素の梢製 本発明のα−アセトラクテート カルボキシラーゼ醇素
は、次の工程の1又はそれ以上の組合わせにまり粗抽出
物から梢製できる: a)硫酸アンモニウム沈殿、 b)ポリエチレングリコール沈殿、 c)DE−52アニオン交換クロマトグラフィーおよび
透析、 d)酸沈殿および透析、 C)ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーおよび透
析並びに、 f)凍結乾燥、 R)フエニス〜セファロースク口マトグラフィh)クロ
マトフォー力ッシング 実施例lで説明する如く培養されるバシラスリケニフォ
ルミス菌株を培養して得られるα−アセトラクテート 
デカルボキシラーゼの精製は次の如く行った: 細胞94tr(淘重a!)を、ρ116.8のK−燐酸
塩緩fli?&2omM中に悲濁させ次いでllg/一
のリゾチー1、を川い37゜Cで30分間リゾチーム処
理し更にブランソン([lranson)音波発生器B
l2で超音波処理した。遠心分離後、上澄みをDE52
アニオン交換樹脂に適用し、これにより酵素を完全に吸
着させた。
カラムを20mMの燐酸カリウム緩衝液(pll6.8
)で洗昂し次いでPll6.8の燐酸カリウムを用いた
勾配溶出法(2011M〜500mM)で溶出した。先
に説明した如くソラソクションを醇素活性に対し分析し
た。
活性含イfフラックシゴンを集めた。
燐酸を添加しpl+を4.5までにすることにより、集
めたフランクションを酸性沈殿化セしめた。遠心分離後
、上澄みをpl+6.8の20mM燐酸カリウムに対し
透析し次いで透析物をヒドロキシアパタイト( H A
 )カラムに通用し、pll6.lllの燐酸カリウム
緩衝液で洗浄後、上記の燐酸カリウム勾配法により該カ
ラムを溶出した. 酵素活性を示すフラックションを集め次いでpH6.8
の20mM,9J酸カリウムに対し一夜透析した。最終
的に、透析物を凍結乾燥した。
酵素活性および収率を次表に示す: 酊素の化学的性質 本発明のバシラス リケニフォルミス(Bacillu
s1icheniformis)一アセトラクテート 
デカルボキシラーゼ醇素の活性のpl1に対する依存性
を、上記のα−アセトラクテート デカルボキシラーゼ
冫占t/[の測定方法により20゜Cの0.03Mシト
レート/ホスフエート緩衝液中種々のρ■値でバシラス
 リノJ゛ニフォルミス(Bacillus Iich
eniformis)の抽出物について測定した.添付
図面を参照されたい.この図面において、第l図および
第2図は菌株A446およびC600からそれぞれ得ら
れたα−アセトラクテート デカルボキシラーゼ酵素に
対しプロットされた相対活性を示すグラフである。最適
pl+は5ないし6の範囲内にあることが見出された。
バシラス ブレビス(Bacillus brevis
) a−アセトラクテート デ力ルポキシラーゼのpH
および温度依存姓を、0.005Mの開S(2(2N一
モルホリノ)一エタンスルホン酸)、0.5dの陶CZ
,および0.86MのNaC lからなる緩衝液(pl
l6.0)を用いる点を除く外、上記と同じ手順を用い
バシラス ブレビス(Bacillus brevis
) A303の抽出物について測定した. 添付図面を参照されたい。この図面において、第3図は
pHに対しプロットした30″Cでの相対活性を示すグ
ラフであり更に第4図は温度に対しプロットしたpi{
6での相対活性を示すグラフである.バシラス プレビ
スの最適pHは5〜7の範囲内にあることが判明し、更
に最適温度は35〜55゜Cの範囲内にあることが判明
した。
安定性 バシラス リケニフォルミス(Bacillus1ic
henifora+is)の粗留出物の安定性を、使用
条件のもと、例えばlO℃でかつ発酵せしめたが、P!
威したビール中で試験した。
安定性は次の表から明らかに示される.隼−Σし一k A303       11 A44G        21 C600        15 A446     11.5 (発酵ビール中で測定)
タレブシエラ・ニューモニュ醇素は、わずか2〜3時間
の半減期しか有しないので、本発明に係る酔素は公知の
酵素と比較してビールを醸造するために使用する条件の
もとて相当に改良された安定性を示す。
ハシラス ブレビス(Bacillus brevis
) A303酊素の安定rL↓よ次の第4表および第5
表から明らかである。
第−2し一表 種々の温度でインキュベーショ ンした後の残留活性 (NO/at!) 第一1一表 Mg”濃度を変えて50″Cでインキユベーションした
後の残留活性(NU/affi)上記から以下の内容が
明らかにされる.すなわち、バシラス ブレビス(Ba
cillus brevis)酵素は、2特間後その活
性を約60〜90%保持し、酵素はpl+4.5で更に
安定である.更に、Mg〜イオンは活性に関し安定化作
用を有し、一方酵素はEDTAにより不活性化される。
L±二皿足 薄層ゲルエレク口フォ力ッシングにより菌株A446の
粗留出物についてPIを測定し約4.7を得た。
バシラス ブレビス(Bacillus brevis
) A303酵素のPIを、P 11 A R M八C
IA(Pll八RMACIA TECIINICALB
ULLETIN : CFIROMATOFOCUSI
NG with POLYBUFFER”and PB
E” ; PIIARMACIA FINE CIII
EMIC^しS)によって記載されたクロマトフォ力ッ
シングによって測定し7.6および7.0であることが
判明した。二種のピークとしてα−アセトラクテート 
デカルポキシラーゼ活性を示す活性溶離液は、異ったI
) 1を持つ二種のタンパクからなる。
Km二叉定 A303に対し、非熟成中のビール中のα−アセトラク
テート(DL)に関し10゜CでKmを測定し3.8s
Mを得た. 免校庁予月1し律 閑株C 600 (バシラス リケニフォルミス(Ba
cillusIicheniformis))生産のα
−アセトラクテー.トデカルボキシラーゼのt+’f製
フラックションを、I1arboeおよびIngild
によって記載された方法(N.I+.八x1!Iscn
   :  Ilandbook  o(  Immu
noprecipiLaLion  inG(!l T
echniques, Blackwell Scie
ntific Publicationslコンドン1
983年)に従って家兎を免疫ずるためGこ川いた。
ハシラス リケニフォルミス(Baci I Ius1
ichcniformis)酊素に対しこのようにして
得られた抗体を、八.O.GrubbおよびJ.Kro
llによっ゜ζ上記文献中にそれぞれ記載されている如
き交差先疫電気泳動法および縦列免疫電気泳動法を実施
するため使川した。
tjff Eiは均質でt(いので、生産した抗体は多
特異的でありかつ交差免疫電気泳動において15個のバ
ンドを出現させ、その内の一つはα−アセトラクテー1
・ デカルボキシラーゼ沈降・:『である。この帯を同
定するために、酊素活性を茫にしたオーバレーヤ一手法
が適用された:免疫電気泳動後、プレートを通常の如く
には固定しそして染色せず、直径14cmのペトリー皿
のふた内で次の混合物30d中5分間インキユベートし
た: 150IJ!のエチル−2−アセトキシー2−メチルア
セトアセテート、1200IIIのH20、および16
50μlのINNaOHを混合し次いで室温で15分間
インキユベートした。次いで水を加え30一とした。
インキュベーション後、混合物をプレートに滴下させた
、これをビタラップ(vitawrap)プラスチック
箔およびアルミ箔で包みそして室温で30分間インキユ
ベートした. 次いでプレートを、直径14c厘のベトリー皿のふた内
に置き、次の混合物で覆った: 301dlの2%LSAアガロース(HzO) 、3 
mlの1%クレアチンLO、および2. 5 N Na
011中の5%ナフトール6−を55゜Cで混合した。
被覆したプレートを室温で約1時間インキユベートした
.α−アセトラクテート デカルポキシラーゼ沈降物を
有するバンドは、赤色を示し、かつ同定できる。
C600α−アセトラクテート デカルボキシラーゼ抗
体に対し、全ての掲げられたバシラス リゲニフォルミ
ス(Bacillus Iicheniforsis)
由来の酎素を先に説明した如き縦列交差免疫電気泳動に
委ねた場合、バシラス リケニフオルミス(Ilaci
llus licbcniformis)酵素は免疫化
学的に同一であることが判明したが、一方バシラス プ
レビス(Racillus brevis)由来のα−
アセトラクテ−1・ デカルボキシラーゼはC600α
−アセトラクテート デ力ルポキシラーゼ酵体では沈殿
せず、従ってバシラス リケニフオルミス(Bac i
 I I usラクテート デ力ルポキシラーゼ醇素を
生産することを示すが、しかし双方ともビール生産にお
いて意図した使用に対しては十分適合する。
分1厘 α−アセI・ラクテート デ力ルボキシラーゼを、’A
I−F条件下、グラジエント ゲル中、SDSポリアク
リルアミドゲル電気泳動により他の蛋白質から分離した
.分子量は、ファルマシア ファインケミカルカルズA
B(スフエーデン)市販の分子量マーカーと比較するこ
とによりブリリアン]・ブルー染色ゲルから概算した。
その結果、バシラス ブレビス由来のα−アセトラクテ
ート デ力ルポキシラーゼ酵素の分子量は35,000
 D (SDSPAGEによる測定)であり、バシラス
 リケニフォルミス由来のα−アセトラクテート デカ
ルボヰシラーゼ酵素の分子量は30,000 D (S
DS−PAGEニよる測定)であった。
(5)実施例 以下に本発明の実施例を非制限的に説明する。
例1 菌株A446(B.  リケニフォルミス、NRRL 
B−3751)を、O D (450) 6まで振とう
フラスコ内で30’CでTY一培地上で増殖させた。
?Y一培地: トリプカーゼ        20g 酊母エキス        5g FaC l. 3. 6tlzO         7
1mgMnCf .4flz0         1 
lmgMHSOa.711z0         15
■謂留水を加えてlo00dとする 振とう培養物1000adを、11当たり次の組成を有
する無機塩培地を含有するキラー(Kieler)一発
酊器1.5lに移す: CaC l .21120       0.5 gM
BSOn+ 71120        0.5gκ1
1■pO44.0g (Nlla) zsOa          22 g
微増金属ゾル”       3 d プルラニノク       ld デヰストロース      150 g0微量金属ゾル
: LBOs         500mg/ 100dC
LISO4,5Hz0      63■/100II
iKl          100mg/100mPe
C I!x. 6Hz0     3331g/ 10
0dMnSO4, 1120      448mg/
100dlNaMoO., 21.0     200
mg/ 100dZnSO4+ 7Hz0      
712mg/ 100一培養中、水酸化ナトリウムを添
加してpl1を7.0に保った。温度は30“Cであり
更に通気および撹拌を調整し正の酸素圧を得た. O D (450)34に相当する細胞密度に達した後
細胞を遠心分離により集めた. 発酵の過程は次の表から明らかである。
第一」L一表 発酊1,}間(時)  NU/培養物1tj!  OD
(450)0            0      
     1.355            0  
         1.6921          
 0.022          1924     
     0.076         2828  
        0.440         34例
2 ハシラス菌株A446を増殖させ次いで例lと同様に培
養した。但し、発酵培地は180 gのデキストロース
を含有しており更に細胞は、00(450)〜47に相
当ずる細胞密度に達した時採取した.112gの細胞(
湿重量)を、pH6.8の20一MK燐酸塩緩衝液中に
懸濁させ次いでl■/dのリゾチームを用い37”Cで
30分間リゾチーム処理した。
次いで、溶解した細胞を、プランソン(Branson
)音波発生器B12で超音波処理に委ねた.得られた粗
留出物に25%の飽和に達するまで硫酸アンモニウムを
添加し次いで混合物を氷上に30分載置した.遠心分離
後、上澄み中において活性物が見出された. 70%飽和に達するまで上澄みに硫酸アンモニウムを添
加し次いで混合物を30分間氷上に載置した.遠心分N
後、沈殿物中に活性が見出された.沈殿物を20+mM
のK−リン酸塩(ρ}16.8)に懸濁させ次いで20
0■/dのポリエチレングリコール(分子16000)
を添加した。混合物を室温で30分間放置した.遠心分
離後上澄み中に活性が見出された. 上澄み中のタンパク含量を、ワトマン(1411.1 
tman)DE52アニオン交換剤に吸収させ次いで2
0−のKーリン酸塩(pH6. 8 )で洗浄し更にp
l16.8のK−リン酸塩勾配緩衝液( 20a+M〜
500mM)で溶出させた。
酵素活性を有するフラックションをプールし次いで20
sM  K−リン酸塩(ρo6.8)に対し透析した。
最後に透析物を凍結乾燥した. 精製手順の過程は、第7表から明らかである。
例3 菌株A303  (バシラス プレビス(Bacill
usbrevis)、ATCCII031 )を、細胞
がミッドーロガリスミック(舶4一旦か這輿連坏)層内
に存するまで、振とうフラスコ中36℃でTV培地(例
1参照)上で増殖させた。この培養物600dを、以下
の組成を有する培地8lを含有するバイオテック(Bi
otec)一発酵器内に移した。
(NI14) zsO42. 5 g / fK.HP
O,         I NallzPOn. 2tlz0      1NaC
/!         0.25lnsOa, 71h
O     O,125門gsO4.  7th0  
         0.125  −微量金属ゾル” 
   0.7d#! 醇素エキス      6 g/l プルラニック    0.13d/j!デキストロース
   31.25 g / 11)例lに記載されてい
る意味に同じ 培養中、水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に保
った.温度は30℃であり更に通気および攪拌を調整し
正の酵素圧を得た。
最適時に細胞を遠心分離により集めた.発酵の過程は次
の表から明らかである。
発酵時間(時)   NO/培養物1d1      
   0.005 2        0.01 3        0.02 4        0. 18 5        0.47 6        0.41 7        0.17 8        0. 13 4 菌株A 303 (バシラス ブレビス〉を増殖させ、
次いで例3で説明した如く増養した.細胞を、OD4,
。=8.0の際に採取した。
細胞を、20−MのK一燐酸塩緩衝液(pH6.8)中
OD4so 2.4 4.1 7.5 15.3 17.5 22.2 24.0 24.0 例 にg<させ、次いで約400バールの圧力でマントンー
ガウリン(Manton−Ganlin)タイプのホモ
ジナイザー内を通過させた。硫酸アンモニウムを用いた
活t’l物の分別沈殿は例2で説明した如く行った。
沈殿物を含イTずる活性物を、先に述べたK−燐酸塩緩
衝液に溶解し、該緩衝液に対し透析し次いでアミコン(
Amicon)加圧透析セル中で約10tag/mlの
クンバク濃度に最終的に濃縮した。
この抽出物の150dは、第9表に示す如く次の桔製手
続に対する出発物質であった。
20+++MのK一燐酸塩緩衝液(pll6、8)中で
平衡化し予備循環させたDE52イオン交換体150d
を抽出物に添加した。
スラリーをブフナー漏斗でろ過した。活性物はろ液中に
在し、これを25+++Hのヒスチジンー}ICffi
緩衝液(pH 6. 2 )に対し透析した。
この抽出物に、先に説明したヒスチジン(lIisLi
dine) 11衝液中で平衡化した40−のPB69
4(ファルマシア、クロマトフォーカッシング剤)を添
加した。スラリーをブフナー漏斗でろ過した.活性物は
る液中に存し、これを20dのK一燐酸塩(pH6. 
8 )に対し透析し、硫酸アンモニウムで20%に飽和
する。該緩衝液中で平衡化した200dのフェニルセフ
ァロースでカラムを充填した。透析したろ液中に存する
活性物をカラムに適用し次いで硫酸アンモニウム20%
飽和から0%飽和に変化させ並びにエチレングリコール
0%から50%に変化させながら20mMのK一燐酸塩
(ρ116.8)中勾配法により溶出した。
活性物のピーク部分を見出し、プールし、濃縮し、次い
で20mMのK一燐酸塩(pllEi.8)に対し透析
し、更に凍結保存した。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は菌株A446およびC 600か
らそれぞれ得られたα−アセトラクテート デ力ルポキ
シラーゼ酵素に対しプロットされた相対活性を示すグラ
フであり、 第3図はpl+に対しプロットした30゜Cでの相対活
性を示すグラフであり、 第4図は温度に対しプロントしたpll6での相対活性
を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、至適pH5〜6、pI4.7および分子量30,0
    00D(SDS−PAGEにより測定)を有することを
    特徴とする、α−アセトラクテートデカルボキシラーゼ
    酵素。 2、バシラスリケニフォルミス(¥Bacillus¥
    ¥licheniformis¥)から産生できる特許
    請求の範囲に第1記載のα−アセトラクテートデカルボ
    キシラーゼ酵素。 3、至適pH5〜6、pI4.7および分子量30,0
    00D(SDS−PAGEにより測定)を有することを
    特徴とするα−アセトラクテートデカルボキシラーゼ酵
    素の製造方法であって、炭素および窒素源並びに無機塩
    を含有する適当な栄養培地中で、α−アセトラクテート
    デカルボキシラーゼ生産バシラスニケルフォルミス(¥
    Bacillus¥¥licheniformis¥)
    菌株を培養し、しかる後培地中、細胞からα−アセトラ
    クテートデカルボキシラーゼ酵素を回収することを含ん
    でなる、前記方法。 4、前記バシラスリケニフォルミス菌株が、ATCC1
    2759、ATCC12713、ATCC11946、
    ATCC27326、NRRLB−3751、NCTC
    2120、NCTC8721、NCIB6816、NC
    IB8537、NCIB11868並びにα−アセトラ
    クテートデカルボキシラーゼ酵素を生産するそれらの突
    然変異体および変異体からなる群から選ばれる、特許請
    求の範囲第3項記載の方法。
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